利維坦按：根據(jù)亨利定律，當(dāng)一種在液體上的氣體壓力下降時(shí)，該氣體溶于液體的量亦會(huì)下降。比如我們開啟軟性飲料罐時(shí)，氣體會(huì)從中出來，在液體中亦有氣泡。這些二氧化碳的排出是因在容器內(nèi)的壓力下降至大氣壓力。同樣，氮?dú)馐且环N溶解于人體組織及體液內(nèi)的氣體。當(dāng)身體暴露于壓力下降的環(huán)境時(shí)，氮?dú)鈺?huì)被釋放到離開身體的氣體中。若氮?dú)獗槐齐x體液的速度太快時(shí)，氣泡會(huì)在身體內(nèi)形成，造成減壓癥的癥狀，如皮膚發(fā)癢及皮疹、關(guān)節(jié)痛、感覺器衰弱、麻痹及死亡。

文/Richard Gray

譯/Ina Chen

校對(duì)/兔子的凌波微步

原文/www.bbc.com/future/story/20190423-the-man-who-ran-out-of-air-at-the-bottom-of-the-ocean

本文基于創(chuàng)作共同協(xié)議（BY-NC），由Ina Chen在利維坦發(fā)布

文章僅為作者觀點(diǎn)，未必代表利維坦立場

克里斯·萊蒙斯（Chris Lemons）與相隔自己100米（328英尺）的船之間有一條重要的電纜，電纜將電力、通信、熱量和空氣輸送到克里斯的潛水服。好巧不巧，此時(shí)這根電纜上的裂縫越來越大，突然斷裂。

克里斯在船上的同事們永遠(yuǎn)記得這條生命線斷裂時(shí)可怕的聲音，而此時(shí)克里斯本人 卻毫不知情。一開始他被卡在之前他們一直在施工的水下金屬結(jié)構(gòu)中，后來一路翻滾到了海底，他與海面上的一切聯(lián)系包括最后一線希望也一同墜入海底。

最重要的是，他的空氣供應(yīng)也消失了，只剩下6到7分鐘的緊急空氣供應(yīng)。在北海底部接下來的30分鐘里，克里斯即將經(jīng)歷的是一件很少有人可以活著闡述自己經(jīng)歷的事情：缺氧。

“我不確定我對(duì)這個(gè)情況有充分的把握，”克里斯回憶道。 “我掉到了海床上，周圍伸手不見五指。我知道我背上氧氣罐所剩的氧氣非常少，而且回到海面上的可能性幾乎為零。 慢慢地我似乎開始接受這個(gè)事實(shí)，有些悲傷罷了?！?/p>

事故發(fā)生時(shí)克里斯已經(jīng)有過一年半的飽和潛水經(jīng)驗(yàn)。圖源：Chris Lemons

克里斯作為距蘇格蘭東海岸阿伯?。ˋberdeen）127英里（204公里）亨廷頓油田（Huntington Oil Field）飽和潛水小組的一員，他的職務(wù)是修補(bǔ)油田損壞的管道。這項(xiàng)工作要求潛水員在長達(dá)一個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，吃喝拉撒在一個(gè)潛水船上一個(gè)專門定制的空間（管道），與其他船員一墻之隔。在這些6米長的管道中，3名潛水員需要逐漸適應(yīng)水下的壓力。

這種隔離有些與眾不同。3名潛水員可以看到或聽到外面的同事（隔斷是玻璃和金屬）。每個(gè)小組的潛水員完全依賴于彼此的工作，缺一不可。并且他們需要6天的時(shí)間給這個(gè)高壓艙減壓，然后才可以打開船艙離開或是尋求外界的幫助。

“確實(shí)挺奇怪的，”39歲的克里斯說，“你們生活在同樣一艘船上，周圍有很多同事只是一墻之隔，可是你卻被完完全全的隔離了。“

”可能從月球回地球都會(huì)比從深?；氐秸Ｉ顏淼每彀??！?/strong>

減壓這個(gè)過程是不可缺少的，在水底的時(shí)候潛水員呼吸產(chǎn)生的氮?dú)馊芙獾剿麄兊难汉推鞴俳M織中。當(dāng)他們回到水平面時(shí)，水壓上升，氮?dú)鈺?huì)變?yōu)闅怏w，這一切如果發(fā)生的太快，可能會(huì)造成器官組織和神經(jīng)的嚴(yán)重?fù)p傷，甚至可能因?yàn)榈獨(dú)庠诖竽X中形成氣體而致死【這種情況被稱為減壓癥（Decompression sickness）】。

在深海中的潛水員在回到海平面之前需要幾天時(shí)間艙內(nèi)減壓。

從事這項(xiàng)工作的潛水員知道這是一個(gè)高危職業(yè)。不過對(duì)于克里斯來說他牽掛的是與他長期分居住在蘇格蘭西岸的未婚妻。

2012年9月18日那天，一切好像都很正常，克里斯與兩個(gè)潛水同事戴夫·尤薩（Dave Youasa）和鄧肯·奧爾科克（Duncan Allcock）一起爬入潛水鐘。潛水鐘從船上（船名：Bibby Topaz）緩緩下沉至海床，他們即將在那里進(jìn)行維修工作。

“這就像是再正常不過的一天，”克里斯說，雖然不像其他兩個(gè)人那樣經(jīng)驗(yàn)豐富，但他也有8年的潛水經(jīng)驗(yàn)，已飽和潛水一年半，還參加了9次深海潛水。 “當(dāng)天海面有些波浪，但水下還挺清晰的?！?/p>

克里斯在缺氧的海床上熬過了30分鐘。圖源：Dogwoof

通常，當(dāng)潛水員在水下時(shí)潛水船使用計(jì)算機(jī)控制的導(dǎo)航和推進(jìn)系統(tǒng)（稱為動(dòng)態(tài)定位）從而使得船只固定在潛水員上方。當(dāng)天略帶波浪的海面卻幾乎要了克里斯的命。

當(dāng)時(shí)克里斯和戴夫在水下修理管道，鄧肯在潛水鐘里給他們指令。這個(gè)時(shí)候船只的動(dòng)力系統(tǒng)突然失靈并迅速偏離航線。

此時(shí)在海底，潛水員們的通信系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)?？死锼购痛鞣蚴艿街甘拘枰氐綕撍?。 但是當(dāng)他們想要通過連接著船只的電纜往回潛時(shí)，這艘船已經(jīng)嚴(yán)重偏航，他們必須要越過之前提到的那個(gè)金屬結(jié)構(gòu)才能回到船上。

“有那么一個(gè)奇怪的瞬間，我們就這么四目相對(duì)著?！?/p>

然而，當(dāng)他們就要到達(dá)頂部時(shí)，克里斯的電纜卡在了一片金屬上，他沒有足夠的時(shí)間解開它，仍在偏離航線的船只一下子把卡住的電纜拉得更緊，克里斯撞上了金屬橫梁。

“戴夫意識(shí)到他遇到麻煩了，轉(zhuǎn)回來想幫我，”克里斯說，“有那么一個(gè)奇怪的瞬間，我們就這么四目相對(duì)著，當(dāng)時(shí)戴夫非常絕望，使勁地想要抓住我，可是船卻把他拉走了。而我還沒來得及反應(yīng)，就發(fā)現(xiàn)由于船把電纜拉的太緊，我沒有任何剩余的氧氣補(bǔ)給了。”

在偏離航線太遠(yuǎn)之后，船員們發(fā)射了一艘遙控潛艇，想要確定克里斯的位置。圖源: Floating Harbour

電纜上的張力非常大，這根生命線原本就是一堆軟管和電線松松散散地纏繞著中間的繩子，因?yàn)榇坏腻e(cuò)位被拉得越來越緊，吱吱作響?？死锼贡灸艿剞D(zhuǎn)動(dòng)他頭盔上的旋鈕，想要使用背上急救箱里的氧氣。不過他還來不及做這一切，電纜就斷了，克里斯又慢慢地滾回了海床。

在伸手不見五指的黑暗中，克里斯設(shè)法將自己的重心拉回，憑著直覺回到油井，摸索著向上爬指望著有可能再回到潛水鐘。

“在沒有氧氣的情況下，人體一般只能維持幾分鐘。之后人體的生物機(jī)能和細(xì)胞就會(huì)慢慢死亡?！?/p>

“當(dāng)我爬上去的時(shí)候，完全不知道潛水鐘在哪兒，”克里斯說， “我做出了一個(gè)謹(jǐn)慎的決定，先冷靜下來，努力節(jié)省我所剩無幾的氧氣。我可能只有六七分鐘的緊急備用氧氣了。當(dāng)時(shí)根本沒想到我能活著被救出去，所以我干脆就把自己蜷縮成一個(gè)球。“

在沒有氧氣的情況下，人體一般只能維持幾分鐘。之后人體的生物機(jī)能和細(xì)胞就會(huì)慢慢死亡。大腦中會(huì)減少對(duì)神經(jīng)元的供電，直到最后完全停止。

（www.cmj.hr/1999/40/3/10411965.htm）

英國樸茨茅斯大學(xué)（Portsmouth University）極端環(huán)境實(shí)驗(yàn)室主任邁克·蒂普頓（Mike Tipton）說：“缺氧會(huì)造成人失去意識(shí)，人體沒有大量的氧氣儲(chǔ)備，可能就只有幾升吧。每個(gè)人新陳代謝的速度不一樣，能堅(jiān)持的時(shí)間也就不一樣。“

圖源：Dogwoof

一個(gè)處于靜態(tài)的成年人一般每分鐘會(huì)用四到五分之一升的氧氣，如果在劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候可能每分鐘需要4升。

（www.rcpe.ac.uk/sites/default/files/5_exercise_tests.pdf）

（onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/clc.4960130809）

“一般人在有壓力或者恐慌的時(shí)候，新陳代謝也會(huì)變快，“蒂普頓針對(duì)在水下缺氧的情況下仍存活較長時(shí)間的人做過一些研究。

Bibby Topaz船上，人們手忙腳亂地想要通過手動(dòng)導(dǎo)航回到航道上解救他們失蹤的同事。他們在偏離航線太遠(yuǎn)之后發(fā)射了一艘遙控潛艇，想要確定克里斯的位置。

而當(dāng)潛艇找到克里斯時(shí)，他們絕望地看著克里斯慢慢停止掙扎，逐漸被死神帶走。

“我記得從氧氣罐中吸掉最后一口氧氣，”克里斯說， “那一口氣很難咽下去，我那時(shí)候感覺自己快睡著了，不過并不是很舒服的那種。同時(shí)我記得我對(duì)我的未婚妻莫拉格感到抱歉和憤怒。我生氣是因?yàn)檫@會(huì)給很多人造成極大的傷害，然后我就什么感覺都沒有了?！?/p>

圖源：Dogwoof

船上的工作人員大概花了30分鐘重新修好了動(dòng)態(tài)定位系統(tǒng)，戴夫潛回金屬結(jié)構(gòu)的時(shí)候，克里斯仍然一動(dòng)不動(dòng)的生死未卜停留在原地。

戴夫用盡全力把他的同事拉回了潛水鐘，和鄧肯一起摘下克里斯的頭盔?？死锼?jié)M臉發(fā)青，完全沒有呼吸。戴夫本能地給他進(jìn)行人工口對(duì)口復(fù)蘇。

奇跡發(fā)生了，克里斯喘息著恢復(fù)了意識(shí)。

“大家都以為在海底呆了這么久，他早就去世了。”

“我當(dāng)時(shí)昏昏沉沉的，周圍有一些閃爍的燈光，說實(shí)話我記不清當(dāng)時(shí)醒過來時(shí)候的情況，”克里斯說，“我記得當(dāng)時(shí)我不知道為什么戴夫坐在潛水鐘另一頭，看起來很疲憊的樣子，過了幾天我才知道當(dāng)時(shí)情形的嚴(yán)重性?！?br/>

差不多7年之后，克里斯仍然不知道當(dāng)時(shí)自己在水下缺氧這么久是如何存活下來的。大家都以為在海底呆了這么久，他早就去世了。

可能北海極低的水溫起到了作用。在距海平面100米（328英尺）以下，水溫可能低于3攝氏度（37華氏度）。周圍沒有溫水，克里斯的身體和大腦很快就能冷卻下來。

客機(jī)在忽然失去壓力時(shí)會(huì)容易導(dǎo)致乘客缺氧難以呼吸，這也是為什么彈出氧氣面罩的原因。圖源：Alamy

“缺氧的時(shí)候如果大腦快速冷卻可以增加人體存活時(shí)間，” 蒂普頓說，“如果溫度降低10度，新陳代謝率可以降低三分之一或是一半。而如果大腦溫度降至30攝氏度（86華氏度）生存時(shí)間就可以提高10到20分鐘。大腦溫度若是20攝氏度（68華氏度），就有可能爭取一個(gè)小時(shí)?！?/p>

飽和潛水員通常使用的加壓氣體可能也是另外一個(gè)克里斯存活下來的原因。在水壓下吸入高度氧氣時(shí)，氧氣會(huì)溶解在血液中，從而給身體提供額外的能量。 

各種缺氧情況

由于工作性質(zhì)，潛水員可能最有可能突然缺氧。不過還有很多其他情況供氧可會(huì)突然被切斷。比如消防員在進(jìn)入煙霧繚繞的建筑物時(shí)他們只能依賴呼吸設(shè)備，高空戰(zhàn)斗機(jī)飛行員也需要使用呼吸面罩。

在稍稍常見的情況下，氧氣缺失（稱為缺氧）會(huì)影響許多人。登山者在高山上遇到氧氣含量低的情況，這種情況通常會(huì)造成意外。氧氣水平下降時(shí)，大腦功能會(huì)受到影響，導(dǎo)致當(dāng)事人昏昏沉沉沒法清醒地做出正確的決定。

（journal.sjdm.org/12/12306/jdm12306.html）

接受手術(shù)的患者也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)輕度缺氧，之后也會(huì)影響到他們的康復(fù)過程。中風(fēng)也是由患者的大腦缺氧造成的，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，會(huì)對(duì)他們之后的生活產(chǎn)生很大的影響。

（www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2991088/）

（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11697699）

“有很多疾病的最后階段是缺氧，”蒂普頓說。 “缺氧患者會(huì)逐漸失去他們的周邊視力，直到最后他們只能看到一個(gè)點(diǎn)。這也是為什么有過瀕死體驗(yàn)的人提到他們看到了一條隧道，隧道盡頭有一盞燈。“

圖源：John Ankerberg

“兒童和女性在缺氧時(shí)生存率更大，他們體型較小，體溫往往很快就可以降下來。”——邁克·蒂普頓

克里斯在這場災(zāi)難中毫發(fā)無損。只有腿上幾處淤青。

這可是聞所未聞的新聞。在這之前蒂普頓研究了至少43個(gè)在水中缺氧時(shí)存活下來的案例。其中4人康復(fù)，包括一名在水中存活了66分鐘的兩歲半的女孩。

（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21458133）

（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3379747）

蒂普頓說：“兒童和女性在缺氧時(shí)生存率更大，他們體型較小，體溫往往很快就可以降下來?！?/p>

挑戰(zhàn)世界最高峰珠穆朗瑪峰的登山者們，由于空氣稀薄需要使用供氧設(shè)備。圖源：Alamy

像克里斯這樣的飽和潛水員在訓(xùn)練過程中可能無意中改變了本身的體質(zhì)以應(yīng)對(duì)極端情況。 挪威科技大學(xué)（NTNU）在特隆赫姆（Trondheim）的研究人員發(fā)現(xiàn)，飽和潛水員通過改變血細(xì)胞的遺傳活動(dòng)可以調(diào)整自己的身體來適應(yīng)他們所處的極端環(huán)境。

（www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.00937/full）

“這簡直是研究人體供氧基因變化上的一個(gè)里程碑，”挪威科技大學(xué)氣體生理學(xué)研究組負(fù)責(zé)人英格·艾菲德爾（Ingrid Eftedal）說，“血紅蛋白是我們紅細(xì)胞中的一種分子，而氧氣則分布在血紅蛋白中。我們發(fā)現(xiàn)，在飽和潛水期間，任何形式的紅細(xì)胞活動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)停止。“ 

艾菲德爾和她的同事們認(rèn)為這是由于潛水員在水底呼吸高濃度氧氣的結(jié)果。當(dāng)克里斯體內(nèi)氧氣運(yùn)輸?shù)倪^程減緩，需要的供氧量也隨之減少。

（www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14755001/）

潛水前鍛煉也被證明有助于降低減壓癥發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。研究同時(shí)也表明對(duì)于習(xí)慣沒有多余氧氣情況下自由潛水的人也可以逐漸適應(yīng)沒有氧氣的生活。印度尼西亞的巴夭人（Bajau）會(huì)用梭標(biāo)捕食，他們可以屏住呼吸潛入海平面以下70米（230英尺）的深度。

印度尼西亞的巴夭人在長期自由潛水過程中已經(jīng)進(jìn)化出比常人更大的脾臟，可以在水下無氧情況下捕食。圖源：Alamy

猶他州大學(xué)（University of Utah）的進(jìn)化遺傳學(xué)家梅利莎·伊拉多（Melissa Ilardo）發(fā)現(xiàn)，巴夭人進(jìn)化出了比他們鄰陸的Saluan居民大50%的脾臟。

“由于脾臟較大，巴夭人血液中的含氧量也很多，比常人屏住呼吸的時(shí)間會(huì)長得多?！?/p>

脾臟自由潛水運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。

“有一種叫哺乳動(dòng)物潛水反射的東西，對(duì)于人類來說意思是在水底下屏住呼吸，”伊拉多說， “潛水反射的影響之一是脾臟的收縮。脾臟相當(dāng)于富含氧氣的紅細(xì)胞的小倉庫，當(dāng)脾臟收縮時(shí)，這些紅細(xì)胞被溶入血液循環(huán)的過程，提供血液中的氧含量。基本上通俗來說你可以把它想象成一個(gè)生物潛水罐。“

由于脾臟較大，巴夭人血液中的含氧量也很多，比常人屏住呼吸的時(shí)間會(huì)長得多。

伊拉多曾經(jīng)遇到過一名巴夭潛水員在水下自由潛水過13分鐘。

克里斯在事故發(fā)生三周后重新恢復(fù)潛水工作——就從當(dāng)時(shí)事故發(fā)生的地點(diǎn)開始，畢竟之前已經(jīng)開始的工作還沒做完。并且那時(shí)他即刻迎娶了未婚妻莫拉格，并且生了一個(gè)女兒。

在對(duì)于自己幾乎死去而后又奇跡般地活下來這個(gè)事情上，克里斯不認(rèn)為自己做了什么驚天動(dòng)地的事情來自救。

“我幸存的原因之一是由于我周圍同事極其專業(yè)，”他說，“說實(shí)話我真的沒做什么。真的是因?yàn)槲以谒逻@兩個(gè)同事和船上船員的專業(yè)精神和英雄氣概我才活了下來，我非常幸運(yùn)?！?/p>

缺氧的時(shí)候，克里斯主要想的就是他的未婚妻莫拉格，幸存下來后他倆馬上就結(jié)了婚。圖源：Chris Lemons

這場意外造成了潛水領(lǐng)域的一些改革。現(xiàn)在他們會(huì)使用可以提供40分鐘而不是5分鐘緊急供氧的設(shè)備。電纜也裝上小燈，在水底就不會(huì)一團(tuán)亂什么都看不清。

克里斯自己生活倒是沒什么變化?！拔业墓ぷ鬟€是收拾這堆爛攤子，”他著玩笑，不過他承認(rèn)確實(shí)對(duì)死亡的看法不同了，“我不再害怕死亡了，更重要的事情是，你作為一個(gè)人可以為這個(gè)世界留下些什么吧?！?/p>